题目内容

在25℃时,2L的密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质ABC
初始浓度/mol?L-11.02.00
2min时,平衡浓度/mol?L-10.40.21.2
请填写下列空白:
(1)该反应方程式可表示为:
 
;反应达平衡时,A的转化率为
 
.
(2)从反应开始到达化学平衡,生成A的平均反应速率为
 
;25℃时,反应的化学平衡常数K值为
 
.
(3)若已知该反应为放热反应,如图表示由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况:a b过程中改变的条件可能是
 
;b c过程中改变的条件可能是
 
.
考点:化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素
专题:
分析:(1)依据图标数据分析计算,物质反应的物质的量之比等于化学方程式计量数之比;转化率=
消耗量
起始量
×100%;
(2)计算平衡反应速率v=
△c
△t
,平衡常数=
生成物平衡浓度幂次方乘积
反应物平衡浓度幂次方乘积
;
(3)利用影响化学反应速率及化学平衡的因素来分析;根据正逆反应速率的变化结合、催化剂、温度、压强对反应速率和化学平衡的影响判断.
解答: 解:(1)依据图表数据ABC的反应浓度分别为:A为1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,B变化的浓度=2.0mol/L-0.2mol/L=1.8mol/L,C的变化浓度=1.2mol/L,反应之比等于化学方程式计量数之比,n(A):n(B):n(C)=0.6:1.8:1.2=1:3:2,反应的化学方程式为A+3B?2C,
                 A+3B?2C
起始量(mol/L) 1.0 2.0 0
变化量(mol/L) 0.6 1.8 1.2
平衡量(mol/L) 0.4 0.2 1.2
平衡后A的转化率=
0.6mol/L
1.0mol/L
×100%=60%,
故答案为:A+3B?2C;60%;
(2)从反应开始到达化学平衡,消耗A的平均反应速率=
0.6mol/L
2min
=0.3mol/(L﹒min),平衡常数K=
1.2 2
0.4×0.2 3
=450,
故答案为:0.3mol/(L﹒min);450;
(3)a时正逆反应速率都增大,可能为增大压强或者升高温度或使用催化剂,且逆反应速率等于正反应速率,平衡不移动,若最大压强平衡正向移动,弱升高温度,平衡向着逆向移动,所以使用催化剂平衡不移动满足条件;
b时逆反应速率不变,正反应速率增大,逐渐达到平衡状态,故改变的体积为增加反应物A或B的浓度,
故答案为:加入催化剂;增加A或B.
点评:本题考查了化学平衡的计算应用和判断,主要是平衡常数、反应速率、平衡浓度的计算应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)
请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H=+180.5kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221kJ/mol
则2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)的△H=
 
.
(2)在一定温度下,在一体积为V升的密闭容器中充入一定量的NO和CO2在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=a mol,n(NO)=2a mol,n(N2)=b mol,且N2占平衡总体积的
1
4
.
①则该反应的平衡常数K=
 
.(用只含a、V的式子表示)
②判断该反应达到平衡的标志是
 

A.v生成(CO2)=v消耗(CO)                   
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变           
D.NO、CO、N2、CO2的浓度均不再变化
③在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态.请在图1中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线:

(3)如果要净化汽车尾气同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
 

A.降低温度                            
B.增大压强同时加催化剂
C.升高温度同时充入N2                 
D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置.净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图2所示.
①写出此变化中的总化学反应方程式:
 
.
②有人提出,可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染.请你判断是否可行并说出理由:
 
.

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